工程流体力学试题与答案3

1、一、判断题（对的打“ J ”，错的打“ X ”，每题1分，共12分）1. 无黏性流体的特征是黏度为常数。2. 流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续的。3. 静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体。4. 连通管中的任一水平而都是等压面。5. 实际流体圆管湍流的断而流速分布符合对数曲线规律。6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数1与雷诺数Re和管长/有关。8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。10. 在平行平而缝隙流动中，使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。11. 力学相似

2、包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。12. 亚声速加速管也是超声速扩压管。二、选择题（每题2分，共18分）lOPa；15Pa；20Pa；25Pa；1. 如图所示，一平板在汕而上作水平运动。已知平板运动速度V二lEs,平板与 固泄边界的距离5=5mm,汕的动力粘度U =0. IPas,则作用在平板单位而积上的粘 滞阻力为（）W-A.B.C.D.2. 在同一瞬时，位于流线上各个方向总是在该点与此流线（）A.流体质点的速度3.A.4.A.5.相切： B.重合：C.实际流体总水头线的沿程变化是：保持水平：B.沿程上升；C.沿程下降；圆管层流，实测管轴上流速为0.4m/s,则断而平均流速为（0.

3、4m/s B. 0. 32m/s C. 0. 2m./s D. 0. lm/'s绝对压强几加，相对压强"，真空度几，当地大气压几之间的关系是:平行:D.相交。D.前三种情况都有可能。）73A.6.Pahs = P + Pv : B pv = pa - pohx : C卩=%、+ P八 D P = Pv + Pa o下列说法正确的是：A. 水一泄从高处向低处流动：B水一泄从压强大的地方向压强小的地方流动;C.水总是从流速大的地方向流速小的地方流动：D.以上说法都错误。7. 弗劳徳数的物理意义为（）A.惯性力与重力之比；B.惯性力与粘滞力之比；C.压力与惯性力之比：D.粘滞力与重

4、力之比。8. 并联管道1、2,两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度12 = 3/,通过的流量为（）A. 0i=Q； B. 01=1.502； C. 0|=302； D. Qi=1.73Q。9. 圆柱形外管嘴的正常工作条件是A 厶=(3 4>/, H0)9m B .厶=(3 4>/, H。(9mC.厶（340,H（）9mLD.厶（3 4»/.H（）9m L三、画图题（共10分）1. 绘岀AB壁而上的相对压强分布图（6分）2.绘岀AB曲面上的压力体（4分）四、计算题（10分）输油管直径J = 150mm流M0 = 15m7h，油的运动粘度u = 0.2cm2/s,求每公里管

5、长的沿程水头损失。五、计算题（15分）由一髙位水池引出一条供水管路AB,如图所示。 已知：流量0 = 0.034 m3/s管路的直径£） = 0.15m： 压力表的读数几=4.9xl04 N/m2 :高度 H = 20m ,试计算水流在AB段的水头损失。压六、计算题（15分）如右图所示为一内径D = 0.5m的90°水平弯管，弯管内水流的速度v = 3.0m/s, 进出口处的相对压强；=p； =5.05xl04N/m2,求流体作用在*£5L弯管上的力的大小和方向（不计损失）。七、计算题（15分）口 90°圆产H2-*W日2一段直径d = 100mm的管路

6、长/ = 10m。苴中有两个 90°的弯管（,o° = 0. 294）,管段的沿程阻力系数A=0. 037。 如拆除这两个弯管而管段长度不变，作用于管段两端的总水 头也维持不变，问管段中的流量能增加百分之几？亦肘管闸板阀八、叙述题：说出该题的解题过程（5分）某厂自高位水池加装一条管路，向一个新建的居民点供 水，如右图所示。已知水头差管长/,管径，用普通镀锌管（已知）。问在平均 温度20 ° C时，这条管路在一个昼夜中能供应多少水量？一、判断题（每题1分，共12分）1. 无黏性流体的特征是黏度为常数。x2. 流体的“连续介质模型”使流体的分布在时间上和空间上都是连续

7、的。V3. 静止流场中的压强分布规律仅适用于不可压缩流体° x4. 连通管中的任一水平而都是等压面。x5. 实际流体圆管湍流的断而流速分布符合对数曲线规律。J6. 湍流附加切应力是由于湍流元脉动速度引起的动量交换。V7. 尼古拉茨试验的水力粗糙管区阻力系数兄与雷诺数Re和管长/有关。x8. 并联管路中总流量等于各支管流量之和。J9. 声速的大小是声音传播速度大小的标志。x10. 在平行平而缝隙流动中，使泄漏量最小的缝隙叫最佳缝隙。x11. 力学相似包括几何相似、运动相似和动力相似三个方面。V12. 亚声速加速管也是超声速扩压管。V二、选择题（每题2分，共18分）1. C 2. A 3

8、. C 4. C 5. B 6. D 7. A 8. D 9. B三、画图题（10分）1.（6 分）2. （4分）（a）虚压力体（2分）（b）虚压力体（2分）40四. 计算题（10分）4xl5x3600V 7（1/rxOQxKT4 xO.lRe < 2000 ,属于层流（5分）”2g Red 2g（147邑+2g=0. 685m 汕柱（10 分）五、计算题（15分）解：取为水平基准而，对过水断而1一1和过水断而2-2列出伯努利方程（5分）由于 Z| = / = 20 m,乙2 = °， = 0 Y£1 = = 49xl°4Y Y pg 103 x9.8（10

9、 分）Q _0.034人-xO.1524=1.92m/s1x1 022将以上紐之值代入伯努利方程，得2。+。+。“ + 5 + + +也所以 勺=20-5.188 = 14.812 m六、计算题（15分）解p/l_&= -卩5（4分）jiD1xO.524-x3 = 0.59m 5 /sR、-P2A2 = p6p = 1000kg /m A = - = - = 096m2（644分）贝ij Rx = /?IA, + pO = 5.05 x 104 x0.196 + 1000 x0.59 x3 = 11870N/?v = p2 A2 + /?Ch = 5.05 x 104 x 0.196

10、+1000x 0.59 x 3 = 11870N（10 分）弯管对流 体的作用力：R =+ R： = V118702 +118702 = 11786.7N（12 分）方向为:R*11870 心a = arctan = arc tan= 45Rx11870分）（15因此，流体对弯管的作用力尺与/?大小相等，方向相反。 分）七、计算题（15分）解：在拆除弯管之前，在一左流量下的水头损失为2g+ 2礒十条2§）斜（0.037 X + 2 x 0.294 丄= 4.29工0.1丿2g2g（5分） 式中V,为该流量下的圆管断而流速。 拆除弯管后的沿程水头损失为（10 分）h, =2- = 0.037 x x- = 3.7-Z d2g0.1 2g2g式中-为拆除弯管后该流量下的圆管断而流速。若两端的总水头差不变，则得（12 分）3.7-12g=4.29 丄2g1*4.29,